Acoplamiento dinámico de los campos cuasi electrostáticos de las nubes de tormenta a la mesosfera y la ionosfera inferior: Sprites y Jets

Título original:

Dynamic Coupling of Quasi-Electrostatic Thundercloud Fields to the Mesosphere and Lower Ionosphere: Sprites and Jets

Contenido del libro:

Los Sprites rojos y los Jets azules son dos tipos diferentes de destellos ópticos descubiertos recientemente sobre grandes sistemas de tormentas eléctricas. Los Sprites son resplandores luminosos que se producen a altitudes que suelen oscilar entre 50 y 90 km aproximadamente.

En vídeo muestran un color rojo en su parte superior que cambia gradualmente a azul a altitudes inferiores. Los sprites pueden aparecer aislados o en grupos de dos o más. La extensión lateral de los sprites "unitarios" suele ser de 5-10 km y duran varios milisegundos.

Los chorros son haces de luminosidad altamente colimados que se desplazan hacia arriba (aproximadamente 100 km/s), emanan de la parte superior de las nubes de tormenta, se extienden hasta aproximadamente 50 km de altitud y muestran un color principalmente azul. Proponemos que los sprites son el resultado de grandes transitorios de campo eléctrico capaces de causar calentamiento de electrones, ionización por ruptura y excitación de emisiones ópticas a altitudes mesosféricas tras la eliminación de la carga de las nubes de tormenta por una descarga nube-tierra.

Dependiendo de la historia de la acumulación y eliminación de la carga, y de la distribución de la conductividad atmosférica ambiental, la región de ruptura puede tener la forma de columna(s) de ionización orientada(s) verticalmente. Los resultados de un modelo quasi-electrostático (QE) bidimensional y autoconsistente indican que la mayoría de las características observadas de los sprites pueden explicarse en términos de formación y propagación autoimpulsada de canales tipo streamer de ionización por ruptura.

La comparación de las intensidades de emisión óptica de la 1ª y 2ª bandas positivas de N2, Meinel y 1ª bandas negativas de N2(+) y la 1ª banda negativa de O2(+) demuestra que la 1ª banda positiva de N2 es la emisión óptica dominante en el rango de altitud de aproximadamente 50-90 km, lo que explica el color rojo observado de los sprites.